Reibungselektrizität und Magnetismus (VS/T 2)
Sachliche Grundlagen:
Reibung ist eine Kraft, die der Bewegung eines Körpers entgegenwirkt. Sie entsteht durch die Unebenheiten der Oberfläche. Geschliffene Oberflächen und die Verwendung von Schmiermitteln verringern die Reibung. Es gibt drei Arten von Reibung:
- Haftreibung
- Gleitreibung
- Rollreibung
Die
Haftreibung ist der Widerstand des Körpers gegen das Gleiten. Sie ist
von der Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Je rauher die Oberfläche ist,
desto größer ist auch die Haftreibung.
Gleitreibung entsteht, wenn ein Körper über eine Fläche geschoben oder
gezogen wird. Sie ist umso größer, je größer das Gewicht des Körpers ist.
Von der Größe der Auflagefläche ist sie aber unabhängig.
Die Rollreibung entsteht, wenn ein runder Körper auf einer Unterlage abrollt.
Die Unebenheiten von Körper und Unterlage greifen wie Zähne von Zahnrädern
ineinander.
Reibung ist stets mit dem Auftreten von Wärme verbunden (warme Hände durch
Reiben, Feuer erzeugen durch Reiben zweier Holzstücke, Reiben des Zündholzes
...).
Durch Reibung bestimmter Stoffe entsteht Elektronenüberschuß und ...
Didaktische Überlegungen:
Kinder weisen in Bezug auf Reibungselektrizität und Magnetismus bereits Erfahrungen auf, ohne dass es ihnen bewusst ist. So wurden sie bestimmt schon von dem Phänomen, dass sich gleiche Ladungen und Pole abstoßen und ungleiche Ladungen und Pole anziehen, fasziniert. Man kann im Sachunterricht diese Faszination und Neugier dazu nützen, damit die Kinder selber diese zauberhaften Vorgänge entschleiern und das Unerklärliche erklärlich machen. Dazu ist es wichtig, an ihre Erfahrungen und Lernvoraussetzungen anzuknüpfen.
Wo sind also die Kinder mit dem Lernfeld Reibungselektriziät und Magnetismus bereits in Berührung gekommen?
Beispiele der Konfrontation im Lernfeld Reibungselekrizität:
Ein
Kunststoffkamm kann das Haar "fliegen" lassen.
...
Materialien:
Um viele
Naturphänomene besser zu verstehen, ist es notwendig, für Kinder manche
Inhalte in sinnvoll aufeinander aufbauenden Schritten zu planen. Die Gefahr
bloß äußerlicher, oberflächlicher Erkenntnisse und Aktivitäten wird dadurch
verringert!
Unter diesem Kapitel finden Sie Vorlagen für Versuchskarten zu ausgewählten
Experimenten. Inhaltlich orientieren sich die Versuche an den im vorigen
Kapitel angeführten Grobzielen. Außerdem sind sie aufeinander aufbauend
und nach Schulstufen gegliedert.
Besonders ergiebig werden diese Versuchsreihen für 3. und 4. Klassen sein,
weil die Phänomene und deren Ursachen von den Kindern der GS 2 besser
verstanden werden. Die Vorstellung, dass Stoffe aus Teilchen bestehen,
ist nach Piaget in der Regel erst ab dem neunten Lebensjahr zu erwarten.
Die Versuchskarten können im Sachunterricht methodisch unterschiedlich
eingebaut werden: als Karteikarten, als Arbeitsblätter, als Versuchsanleitungen,
vergrößert als ...
| Reibungselektrizität, Magnetismus und ihre Eigenschaften |
| Klebender
Luftballon
Ein aufgeblasener Luftballon wird mit einem Wolltuch gerieben. Hält man ihn an die Zimmerdecke, bleibt er hängen. Warum? ... |
Klebender
Luftballon
Kannst du ohne Klebstoff einen Ballon an die Zimmerdecke hängen?
... |
Feindliche
Luftballons
... |
Das weiß
ich jetzt
Durch das Reiben wandern Elektronen (elektrische Teilchen) vom Wollhandschuh auf die Ballons. Sie sind beide geladen. Gleiche Ladungen stoßen sich ab. Deshalb können sich die Luftballons nicht leiden. ... |
| Der
gelenkte Wasserstrahl
... F Was kannst du beobachten? Der Wasserstrahl wird im Bogen zum Löffel hingezogen. Warum wohl? Kreuze an! Welche Antwort findest du richtig?
|
Das
weiß ich jetzt
Der Plastiklöffel wurde durch das Reiben aufgeladen. Ungleiche Ladungen ziehen sich an. Deshalb wird der ungeladene Wasserstrahl im Bogen zum Löffel hingezogen. |
| Schlange
in Bewegung
... Eine spiralförmige Schlange aus Seidenpapier wird von einem Füllhalter angezogen. Der Füllhalter ist jedoch vorher mit einem Wolltuch gerieben worden. F Warum zieht der Füllhalter die Papierschlange an? ... |
Schlange
in Bewegung
Du kannst dir eine folgsame Schlange basteln:
... |
| Männchen
in Bewegung
Ein Luftballon, der mit einem Wolltuch gerieben wurde zieht kleine Papiermännchen an. Aber sie bleiben nicht am Ballon kleben, sondern springen an den Ballon auf und wieder ab. ... |
Männchen
in Bewegung
So bringst du kleine Papiermännchen zum Hüpfen:
|
Wagen
mit Magnetantrieb
... |
... A n m e r k u n g e n Diese Versuchskarten
Um einen kleinen Wagen aus Holz oder Pappe zu basteln, wird der Schüler die Anleitung des Lehrers benötigen. Es können auch Wägelchen aus Plastik (Lego) verwendet werden. |
| Schwebende
Dinge
So wirst du zum Schlangenbeschwörer und kannst Drachen aufsteigen lassen:
|
Das weiß
ich jetzt
Die Filzschlange und der Filzdrache steigen auf, weil sie durch die Büroklammer vom Magneten angezogen werden. In Büroklammern ist Eisen enthalten. Eisen wird von Magneten angezogen. |
Literatur:
-
Becker, R.; Klein, K.: Sachunterricht be-greifen. Experimente und Studien für den Sachunterricht in der Primarstufe. Baltmannsweiler: Schneider-Verl. Hohengehren 1988
-
Köhnlein, W.; Marquardt-Mau, B. & Schreier, H. (Hrsg.): Kinder auf dem Wege zum Verstehen der Welt. Forschungen zur Didaktik des Sachunterrichts. Bad Heilbrunn: Klinkhardt 1997
-
Kaiser, A.: Praxisbuch handelnder Sachunterricht. Band 1 und 2. (3.Aufl.). Baltmannsweiler: Schneider-Verl. Hohengehren 1997
-
Ardley, N.: 101 spannende Experimente aus Wissenschaft und Technik. Bindlach: Loewe 1996
-
Press, H.J.: Spiel –das Wissen schafft. Ravensburg: Ravensburger Buchverlag 1995
